相对运动
数学相对运动
数学相对运动
数学中的相对运动是指两个或多个物体之间的运动关系。
它与绝对运动相对，绝对运动是指物体相对于宇宙的运动。
相对运动的概念在牛顿力学中发挥着重要的作用。
相对运动的关键在于观察者的选择。
例如，一个人在地面上静止不动，但相对于太阳而言，他的速度是非常快的。
同样的，两个车相对行驶，它们之间的相对速度就是两车速度之差。
相对运动的计算需要使用向量和矢量的知识。
在二维平面上，两个物体之间的相对速度可以表示为它们在x轴和y轴方向上的速度差。
在三维空间中，相对速度的计算需要更复杂的数学工具，如坐标系变换和矩阵运算。
相对运动的应用非常广泛。
在天文学中，通过观测天体的相对运动，我们可以推断它们的轨道和质量。
在航空航天领域中，我们需要计算飞机和导弹之间的相对速度，以确定拦截方案。
在物理学中，相对运动是研究相对论和量子力学的基础。
总之，相对运动是数学中一个重要的概念，它不仅在科学研究中有广泛应用，也在日常生活中发挥着作用。
- 1 -。
相对运动
v v v v r = xi + yj + zk
≠ ≠ ＝ 例 一质点以恒速率 作圆周运动，半径 ，t时刻质点 一质点以恒速率υ作圆周运动 半径R， 时刻质点 作圆周运动， 时刻在B点 取圆心o为位矢的原点 为位矢的原点， 时刻在 在 A点 ， t+△t时刻在 点 ， 取圆心 为位矢的原点 ， 试 点 内的： 写出在△t内的：
r vAK′
α
r vK′K
t = 4000/ 0.9526
B
4000m
≈ 4199(s)
1.1m•s-1 60°
0.55m•s-1
in) ≈ 70(m
A
第一章 质点运动学 一个带篷子的卡车， 一个带篷子的卡车，篷高为h=2 m ，当它停在马路 例 边时， 而当它以15 边时，雨滴可落入车内达 d=1 m ，而当它以15 的速率运动时，雨滴恰好不能落入车中。 km/h 的速率运动时，雨滴恰好不能落入车中。
雨滴的速度矢量。 求 雨滴的速度矢量。 解 研究对象 雨滴
绝对参照系 地面 相对参照系 运动的车 画出各量矢量示意图， 画出各量矢量示意图， 根据几何关系解出待求量。 根据几何关系解出待求量。
第一章 质点运动学 三个矢 量应该 满足矢 量运算 三角形 根据题目条件
质点运动学小结
四个基本量 r, ∆r,υ, a 从不同方面描写了同一质点运动的规律
υ
R o
v
υ
B v
A x
dυ ＝ 0 dt
请指出各点运动情况有无可能 2、质点沿曲线运动， 、质点沿曲线运动， v v υ a＝ 0 解析： 解析： A √ 加速 v v v C D υ A υ a B × 加速度应指向凹侧 v 不为零故a不会沿切向 C × an不为零故 不会沿切向
大学物理3相对运动
极坐标系
极坐标系是一种以原点为中心，通过极径和极角来表示物体位置和运动的坐标系。在处理某些相对运动问题时，极坐 标系可能更加方便。
自然坐标系
自然坐标系是一种以物体运动轨迹为轴的坐标系，通过角度和距离来表示物体的位置和运动状态。在处 理曲线运动的相对运动问题时，自然坐标系可能更加直观。
大学物理3相对运动
目录
• 引言 • 相对运动的基本概念 • 相对运动的基本定律 • 相对运动的实例分析 • 相对运动的数学表达 • 相对运动的实验验证 • 结论
01 引言
主题简介
相对运动的概念
相对运动是指两个或多个物体在空间中相对于彼此的 运动，是大学物理中的一个重要概念。
相对运动的分类
根据参照物的不同，相对运动可以分为匀速运动和变 速运动。
牛顿第三定律
总结词
描述了作用力和反作用力的关系。
详细描述
牛顿第三定律指出，对于两个相互作用力，它们的大小相等、方向相反，作用在同一条 直线上。公式表示为F=-F'，其中F和F'是一对相互作用力。
04 相对运动的实例分析
两物体间的相对运动
定义
01
两物体间的相对运动是指一个物体相对于另一个物体的位置和
相对运动在科学研究中的应用
相对运动在科学研究中也具有广泛的应用，例如天文学中研究行星运动 规律需要用到相对运动的概念，地球物理学中研究地震波传播也需要用 到相对运动的知识。
02 相对运动的基本概念
相对位置和绝对位置
相对位置
描述一个物体相对于另一个物体 的位置，以另一个物体为参考点 。
相对运动
牛顿定律的几点说明 1. 牛顿定律只适用于惯性系 2.牛顿第二定律只适用于质点或可看作质点的物体 2.牛顿第二定律只适用于质点或可看作质点的物体
v v 中 v 是物体所受合外力 3. F = ma F 是物体所受合外力
v v 体的质量保持不变时才和 F = ma 等价 r r r d(mv ) r dv r r =m F= = ma d p = F dt dt dt
2.电磁力 2.电磁力
N m /kg
2
2
电磁力： 电磁力 ： 存在于静止电荷之间的电性力以及存在 于运动电荷之间的磁性力，总称为电磁力。 于运动电荷之间的磁性力，总称为电磁力。 例如： 弹力、 摩擦力， 气体的压力、 浮力、 例如 ： 弹力 、 摩擦力 ， 气体的压力 、 浮力 、 粘滞 阻力。 阻力。 3.强力 3.强力 4.弱力 4.弱力
三、牛顿第三定律
对于每一个作用力,总有一个对应的反作用力; 对于每一个作用力,总有一个对应的反作用力; 两者大小相等、方向相反、在同一直线上。 两者大小相等、方向相反、在同一直线上。 数学表达式: 数学表达式:
r r F12 = F21
注意:1.作用力与反作用力同生同灭。 注意:1.作用力与反作用力同生同灭。 :1.作用力与反作用力同生同灭 2.作用力与反作用力分别作用于两个不同的 2.作用力与反作用力分别作用于两个不同的 物体上 3.作用力与反作用力性质相同。 3.作用力与反作用力性质相同。 作用力与反作用力性质相同
v
x
二、常见力
1.重力 1.重力(gravity) 重力 重力：在地球表面的物体， 重力 ： 在地球表面的物体 ， 受到地球的吸引而使物 体受到的力。 体受到的力。
r r G = mg
相对运动.
质点对不同参考系的位置矢量之间的关系为：
rms rms' rs's
4
物理学
第五版
rms rms' rs's
由于各参考系中的时间是相 同的，上式对时间求导数可 得： drms drms ' drs 's vms vms ' vs 's dt dt dt
雨滴落下的方向偏向车 尾，与竖直方向偏角为 450 ，假设雨滴对地速
v雨 对 车 cos 450 v雨 对 地 cos300 由图知： 0 0 v sin 45 v sin 30 v车 对 地 雨对地 雨对车
v雨对 车
45 30
v雨对 地
0 0 v雨 对 地 cos30 v雨 对 车 cos 45 相加 0 0 v雨 对 地 sin30 35 v雨 对 车 sin 45
o
o'
x
y
v
2 y
2g
15.3m
14
物理学
第五版
法2：本题也不一定需要分 解，可直接用相对运动 公式结合
矢量图形来解决： v弹对地 v弹对车 v车对地 v弹对车 与v车对地 应该首尾相连， v车对地 水平向右，v弹对地 竖直向上， 由此画出矢量图形：
v弹对地
物对于s系
4. 速度之间的关系
物对于s’系
s’系对于s 系
式 vms vms ' vs 's 称 为 伽 利 略 速 度 变 换 式
有时习惯上称 s系为静系， s' 系为动系。
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物理学
第五版
相对运动问题解题技巧
相对运动问题解题技巧一、相对运动问题的基本概念1.相对运动的定义相对运动是指两个物体之间的相对运动状态。
当两个物体之间有相对运动时，我们称其中一个物体相对于另一个物体的运动状态为相对运动。
在相对运动中，我们通常会考虑两个物体之间的相对速度、相对加速度等物理量。
2.相对速度的概念相对速度是指一个物体相对于另一个物体的速度。
在相对运动中，我们通常用一个固定参照物体作为参考，通过比较两个物体的速度来确定它们之间的相对速度。
相对速度的方向可以是同向、相反或者垂直等不同情况。
3.相对加速度的概念相对加速度是指一个物体相对于另一个物体的加速度。
在相对运动中，两个物体之间的相对加速度可以反映它们之间的加速度差异。
相对加速度可以是同方向、相反方向或者垂直等不同情况。
二、相对运动问题的解题技巧1.确定参照物体在解决相对运动问题时，首先需要确定一个固定的参照物体作为参考。
这个参照物体可以是地面、某个物体或者某个坐标系，通过确定参照物体可以更清晰地描述两个物体之间的相对运动关系。
2.建立坐标系在确定参照物体之后，我们需要建立一个适当的坐标系来描述两个物体的位置和运动情况。
建立坐标系是解决相对运动问题的关键步骤，可以帮助我们更准确地计算两个物体之间的相对速度、相对加速度等物理量。
3.分析相对运动的方向在解决相对运动问题时，需要分析两个物体之间的相对运动方向。
根据相对运动的方向不同，我们可以将问题转化为同向、相反或者垂直等不同情况，从而更好地理解两个物体之间的相对运动关系。
4.应用运动方程在确定参照物体、建立坐标系和分析相对运动方向之后，我们可以根据运动方程来解决相对运动问题。
通过应用运动方程，我们可以计算出两个物体之间的相对速度、相对加速度等物理量，从而解决相对运动问题。
5.考虑相对速度和相对加速度在解决相对运动问题时，需要考虑两个物体之间的相对速度和相对加速度。
相对速度和相对加速度可以反映两个物体之间的速度差异和加速度差异，通过这些物理量可以更清晰地描述两个物体之间的相对运动状态。
运动学4相对运动
y
y′
p
t′ = t
经典时空观
O
v r
v O′ R
v r′
u
x′ x
伽利略坐标变换式
y
y′ = y z′ = z t′ = t
x′ = x −ut
}
z
y'
v u
P
r r
o
r r′
o' x x'
r R
z'
(2) 位移的相对性
y
S
y′
y ′′
u
S′
∆r
P
r r
O O′
r r′
P
r r′
∆r′
o ′′
vAK′
r v s a
vAK
= 4000/1.1 ≈ 3636.36(s)
t = 4000 / vAK′
α
r vK′K
B
4000m
0.55m•s-1
A
一货车在行驶过程中，遇到5m/s竖直下落的大雨，车上仅靠挡 竖直下落的大雨， 例：一货车在行驶过程中，遇到 竖直下落的大雨 板平放有长为l=1m的木板 。 如果木板上表面距挡板最高端的距离 的木板。 板平放有长为 的木板 h=1m，问货车以多大的速度行驶，才能使木板不致淋雨？ h ，问货车以多大的速度行驶，才能使木板不致淋雨？ 解：车在前进的过程中，雨相对于车 车在前进的过程中， 向后下方运动，使雨不落在木板上， 向后下方运动，使雨不落在木板上， 挡板最上端处的雨应飘落在木板的最 左端的左方。 左端的左方。
a = tan θ g
2
= v
−1
0
' (cos
θ )t
θ = tan
相对运动是什么意思
相对运动是什么意思
物体相对于其他运动的位置变化，叫做相对运动。
相对运动简称为运动。
一个物体相对于另一个物体的位置只是发生了变化，这个物体就在运动。
宇宙中没有不动的物体，一切物体都在不停的运动，运动是绝对的，静止是相对的。
一栋楼房或一棵树对地球来说，它们是静止的；但对太阳来说，它们却都在运动着。
当一列火车经过车站时，我们就说这列火车相对车站而运动。
但是对在火车上的旅客，可以认为车站是在与火车运行相反的方向相对火车而运动。
所以，在描述物体是否运动时，观察者必须选择一个参照物，然后根据所选定的参照物来确定物体是否运动。
扩展资料：
参考系
1、要描述某一物体的位置变化，就必须选择另外的一个物体作为标准。
这个被选来作为标准的另外的物体，叫做参考系。
2、选择不同的参考系来观察同一物体的运动，观察结果可能会有所不同。
比如生活在地球上的人，觉得地球是不动的，其实地球在以30km/s的巨大速度绕太阳公转。
3、参考系可以任意选择，但要使运动的描述尽可能简单。
通常我们选地面或相对于地面不动的其他物体作为参考系。
如无特别声明，一般默认地面为参考系。
关于相对运动，你可以假定你就站在其中一个物体上，只要你看到另一个物体在运动，那么这两个物体就必然有相对运动。
而关于相对运动趋势，这时两个物体是相对静止的，但是这个静止到底是由于摩擦力的存在而导致的呢还是即使没有摩擦力也是静止呢。
这时候也有一种简单的判别方法，就是你认定这两个物体的接触面上没有任何摩擦力，然后对其中一个物体做受力分析，只要受力不平衡，那么一定有静摩擦力作用，否则就没有静摩擦力作用。
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相对运动
相对运动是指在不同的参考系中观察同一物体或者事件，因而产生不同的运动状态和运动规律。
相对运动的概念在物理学中具有重要的意义，尤其是在相对论中具有非常重要的地位。
相对运动的研究可以帮助人们更好地理解物理学的基本概念，提高人们的物理素养和科学素质。
本文将从相对运动的定义、原理、应用等方面进行详细介绍。
一、相对运动的定义
相对运动是指在不同的参考系中观察同一物体或者事件，因而产生不同的运动状态和运动规律。
相对运动是一个相对的概念，需要以参考系作为基准，才能描述物体或事件的运动状态。
通常情况下，地球是最常用的参考系，但是在物理学中还可以使用其他参考系来进行研究和描述。
二、相对运动的原理
相对运动的原理是基于狭义相对论和广义相对论的基本原理。
狭义相对论的基本原理是相对性原理和光速不变原理，而广义相对论则是基于引力的曲率理论。
相对运动的原理可以用以下几个方面来进行解释。
1. 相对性原理
相对性原理是狭义相对论的基本原理之一，它指出物理学中的基本规律在不同的惯性参考系中是相同的。
也就是说，相对于一个特定的参考系，物理学中的规律是相对的，而不是绝对的。
这种相对性原理的存在，导致了相对运动的存在。
2. 光速不变原理
光速不变原理也是狭义相对论的基本原理之一，它指出在任何惯
性参考系中，光速是不变的。
也就是说，光在不同的参考系中具有相同的速度，而不受参考系的影响。
这个原理导致了时间和空间的相对性，从而形成了相对运动的概念。
3. 引力的曲率理论
广义相对论是描述引力的一种理论，它认为引力是由物质的曲率造成的。
根据广义相对论的原理，物体的质量和能量可以使时空发生弯曲，而在这种弯曲的时空中，物体的运动状态和规律也会发生变化。
这种弯曲时空的概念也可以应用于相相对运动是指物体在不同参考系下的运动情况。
它的研究涉及到相对性原理、伽利略变换和洛伦兹变换等概念。
在物理学中，相对运动理论是解释宏观物理现象的一个重要理论，具有广泛的应用。
相对性原理是相对运动理论的基础，它指出：所有物理定律的形式在不同参考系中是相同的。
即，物理学中的基本定律和公式在不同的参考系中都应该具有相同的形式。
这个原理被认为是物理学中的一个基本原理，而且已经被大量的实验所验证。
伽利略变换是描述物体在惯性参考系之间的变换的数学表达式。
它是一种简单的变换形式，适用于低速相对运动。
当两个惯性参考系的相对速度很小时，伽利略变换可以很好地描述相对运动情况。
在伽利略变换下，两个参考系之间的物理定律和公式是相同的，但是它们的数值会有不同的表示。
然而，当物体的相对速度接近光速时，伽利略变换就不能再使用了。
这时需要使用洛伦兹变换来描述物体之间的相对运动。
洛伦兹变换是一种相对论性的变换形式，它适用于高速相对运动。
在洛伦兹变换下，时间和空间的变换是相对于参考系的运动状态的，而不是固定
的。
这就导致了许多与经典物理学相悖的奇怪现象，例如时间膨胀和长度收缩等。
相对运动理论具有广泛的应用，例如在星际导航、卫星通信和高速列车等领域。
在星际导航中，相对运动理论可以用来计算星际飞船和行星之间的相对位置和速度，从而确定行星际旅行的路径和时间。
在卫星通信中，相对运动理论可以用来计算地球和卫星之间的相对位置和速度，从而确保卫星与地面通信站之间的通信正常进行。
在高速列车中，相对运动理论可以用来计算列车和车站之间的相对速度，从而确保列车在进出站时的安全性。
总之，相对运动理论是描述物体在不同参考系下的运动情况的一种基本理论。
它具有广泛的应用。